Если рабочая температура двигателя превышает норму около 20 минут и больше, тогда есть серьезные риски деформации ГБЦ, прогорания прокладок. Также могут прийти в негодность межкольцевые перегородки.
Оптимальная рабочая температура двигателя и советы по охлаждению и перегреванию
Оказывается, температурный режим, в котором работают ДВС, очень слабо зависит от температуры окружающей среды. В большей степени на этот показатель влияет конструкция, а также особенности функционирования того или иного агрегата.
С точки зрения конструкции, моторы различают по способу охлаждения, устройству, типу используемых жидкостей, материалов, компрессии, наличию наддува, скорости работы, уровню износа. Так, в каждом отдельном случае рабочая температура двигателя разная. Факторов, которые влияют на режим, тоже достаточно много.
Высокие температуры очень вредны для любых моторов, вне зависимости от их устройства. А поэтому нужно соблюдать правильный температурный режим.
Причины низкой температуры двигателя
Заниженная температура двигателя может быть в следующих случаях:
- применение несоответствующего термостата (температура открытия слишком ранняя)
- высокая производительность вентиляторов охлаждения, или их принудительная работа с момента запуска двигателя
- неисправность термостата
- несоблюдение пропорции смешивания антифриза с водой.
Если вы приобретаете антифриз концентрат, то его обязательно нужно разбавлять с дистиллированной водой. Если в вашем регионе t° снижалась, максимум, чем до -30°, то приобретайте антифриз с пометкой “-80” и разбавляйте его 1:1 с водой. В этом случае, полученная жидкость будет вовремя нагреваться и охлаждаться, а также не потеряет смазочных свойств, что крайне необходимо для помпы.
Рабочая температура бензиновых силовых агрегатов – как карбюраторных, так и инжекторных – не должна превышать +90 °С. Нагрев свыше +130°С опасен для таких двигателей – существует риск заклинивания некоторых элементов.
Что влияет на выбор рабочей температуры двигателя при проектировании автомобиля
Одной из главных характеристик двигателя внутреннего сгорания является его коэффициент полезного действия (КПД). Он определяет эффективность работы силового агрегата, уровень потребления топлива на единицу пробега. Согласно исследованиям в области термодинамики французского инженера Сади Карно (1796-1832), КПД ДВС увеличивается с ростом рабочей температуры двигателя.
Бесконечно увеличивать температуру рабочей области цилиндров нельзя, иначе процесс может привести к необратимым последствиям. Со времени изобретения первых двигателей внутреннего сгорания в качестве регулятора рабочей температуры использовались потоки воздуха. Затем стали применять водяное охлаждение. С помощью водяного охлаждения удалось создать высокоэффективные системы охлаждения ДВС с точной стабилизацией температурного режима.
p, blockquote 8,0,0,0,0 —> adsp-pro-1 —>
В начале 90-х экологические и экономические проблемы обозначили задачу увеличения эффективности ДВС. Прямой путь к этому – увеличение рабочей температуры двигателей. Это можно сделать путем:
Совместное применение этих технологий позволило увеличить рабочую температуру некоторых двигателей до +100 и более градусов Цельсия.
При уменьшении давления в системе охлаждения антифриз мгновенно вскипает. Это может привести к повреждению двигателя и серьезным паровым ожогам.
Основные типы систем охлаждения ДВС
- Воздушная система естественного типа. Она до сих пор применяется в мопедах и недорогих мотоциклах.
- Воздушная система принудительного типа. Для более эффективного охлаждения используется дополнительный электровентилятор.
- Жидкостное охлаждение открытого типа. Применяется в речных и морских судах, где есть возможность пополнения холодной водой.
- Жидкостное охлаждение замкнутого типа. Используется в большинстве современных автомобилей с ДВС.
Следует понимать разницу между рабочей температурой двигателя и в цилиндрах ДВС. Температура в цилиндре может достигать значений значительно больше +1.000 градусов Цельсия. Рабочая температура двигателя — это температура в системе охлаждения двигателя. Она характеризует состояние температурного баланса, при котором поддерживается постоянный уровень в системе охлаждения. При этом достигается максимальный коэффициент полезного действии, минимальный уровень токсичности выхлопных газов, обеспечивается оптимальная эксплуатация силового агрегата. Значение рабочей температуры зависит от типа двигателя.
Также утечка тосола может произойти из-за вышедшей из строя помпы или пробитого радиатора. Помимо проверки уровня охлаждающей жидкости необходимо убедиться, что вентилятор возле радиатора исправно работает. В пробке при повышенной температуре он может не включаться, что обязательно приведет к перегреву ДВС.
Система охлаждения
Система охлаждения современного двигателя устроена сложно. В новых автомобилях вентилятор обдува радиатора имеет разные скорости вращения, или вообще применяются разные вентиляторы с разными режимами работы.
Система ОД управляется электронным блоком на основании в том числе особенностей работы климатической установки в салоне.
В основном на современных автомобилях применяется регулируемый термостат. За счёт нагревательного элемента у него два диапазона работы. В отдельных случаях он заменён модулем электронно-управляемых клапанов.
Конструкция водяной помпы тоже меняется: можно встретить как обычный водяной насос, приводимый от коленвала, так и регулируемый или электропривод помпы.
На большинство машин ставят также контрольную лампу температуры и указатель температуры двигателя. Так что автовладельцы в основном ориентируются на стрелку: если она не в красной зоне, а на приборной панели не загорается лампа о малом уровне антифриза и перегреве, всё в порядке.
Вот только эта система контроля за работой системы ОД настроена так, чтобы лишний раз не пугать водителя. То есть стрелка и показания температуры показывают приблизительные значения, близкие к нормальным. То есть да, стрелка, вероятно, подскочит в красную зону — перед самым загоранием контрольной лампы, когда мотор нагреется до 130-150°С. А до тех пор будет показывать 90°С, будь там 85°С или 120°С.
Почему? Потому что штатной сегодня считается такая работа системы охлаждения, которая раньше подпадала под понятие «перегрев».
Бензиновые моторы BMW эпохи электронноуправляемых термостатов, начиная с рестайлинговой Е39, например, настроены на работу в температурном режиме в 115-125°С. Реальная температура может быть выше — а владелец об этом не узнает, потому что ошибка на панели не появится.
Простая конструкция тоже не гарант успеха. Народные Opel и VAG со своими двигателями выходят на температуру в 115-120°С, а это уже заявка на перегрев, система охлаждения работает на пределе.
Штатный перегрев
C точки зрения материалов, технических жидкостей и навесного оборудования, двигатель хорошо себя чувствует в диапазоне от 80 до 125°С. Температура выше 90-95°С — это уже риск детонации (мини-взрывов при сгорании топлива в камерах) и сокращение ресурса резиновых и пластиковых деталей и датчиков.
Но перегреть мотор не так просто. Если однажды летом в пробке он нагреется до 130°С, серьёзных повреждений может и не быть. Другое дело — когда антифриз в системе охлаждения раскаляется до 150°С.
То, что принято считать перегревом мотора — клубы пара из-под капота, заклинивающий мотор и другие последствия — встречаются относительно редко и являются кульминацией истории.
Да, такие повреждения не проходят бесследно. От перегрева двигателя коробит ГБЦ или «ведёт» блок (нарушается его геометрия и резьба болтов), на блоке образуются трещины, появляются необратимые мзенения ЦПГ — прихваты и задиры поршней, деформируются посадочные места коленвала и распредвала. Могут размягчиться пальцы поршней, сами поршни теряют геометрию, вкладыши шатунов могут провернуться.. Даже часть этих потенциальных проблем способна отправить двигатель в утиль.
Но штатный перегрев — беда современных двигателей — не менее коварен, просто его последствия наступают не сразу. Так называемый штатный перегрев — ситуация, когда ЭБУ не может снизить температуру двигателя до той, которая была бы оптимальной в данном режиме нагрузки, но при этом температура работы ДВС всё ещё меньше аварийной — и датчик не срабатывает. Другой вариант этой же беды — когда температура превышает максимум, но лишь в отдельной части двигателя. И снова водитель не подозревает о проблеме.
- Причины штатного перегрева, заложенного производителями — стремление выжать из моторов максимум мощности и вписать ДВС в ужесточающиеся эко-нормы, о которых мы говорили выше.
Ситуация со штатным перегревом характерна для большинства машин возрастом 3 года и больше, с регулируемой системой охлаждения. При этом заметить, что с двигателем происходит что-то не то, сложно: да, едет чуть хуже, кондиционер или печка дует чуть меньше, растёт топливный расход и «подъедает» масло — но ведь индикатор температуры ОЖ молчит, а стрелка в зелёной или жёлтой зоне. При перечисленных симптомах большинство водителей кинется искать проблему в других системах и узлах — если вообще заметят. Но даже внимательные автовладельцы попадают в другую ловушку: при штатном перегреве двигателя в истории ошибок, которые пишет борткомпьютер, будет пусто, ведь температура не критическая. Просто больше оптимальной вплоть до разницы в 30-40°С.
- Но даже если двигатель всё время работает на пределе максимальной температуры (по сути — при аварийной температуре), владелец этого не увидит без доступа к служебной информации ЭБУ через диагностический сканер или интерфейс OBD-II.
Последствия такой работы современных двигателей в режиме штатного перегрева — детонация в цилиндрах, повреждение поршней и покрытий гильз цилиндров. Плюс пониженное давление смазки в системе, а с ними — задиры на цилиндрах и коксование масла. С течением времени проблема усугубляется из-за зарастающего отложениями радиатора, проскальзывающего ремня водяной помпы и старения вентиляторов.
Поддержание рабочей температуры мотора — важная задача системы охлаждения. От температуры охлаждающей жидкости зависит смесеобразование, расход топлива, мощность и приемистость мотора. Перегрев мотора сулит серьезные проблемы, вплоть до выхода из строя всего агрегата. Как этого избежать — узнаете далее.
Долго прогревается двигатель
Это еще одна проблема, которая очень субъективна. Что значит долго прогревается?
Допустим, 20 минут — это много или нормально? Часто слышу именно эту цифру при жалобах на долгий прогрев. Почему люди считают, что это долго? Есть какие-то нормативы или предписания и там четко написано, что мотор должен уложиться, допустим, в 17,5 минут?
Лично я такого не видел никогда. А все потому что условия прогрева разные — температура ОЖ, температура окружающей среды, скорость ветра, включен ли отопитель салона. Двигается ли автомобиль или нет. А если двигается, то с какой скоростью. Какие обороты двигателя и т.д.
Поэтому время прогрева будет всегда разным и конкретно сказать, что 20 минут — это много, я не могу.
А могу я лишь привести некоторые средние значения, чтобы можно было хоть примерно от чего-то отталкиваться.
Через меня ежемесячно проходят сотни диагностических файлов систем управления двигателем. Поэтому за несколько лет можно выстроить примерные значения.
- С 10 градусов до рабочей температуры прогрев занимает около 10 минут. Одна минута прогрева, а затем езда со средней скоростью 40 км/ч по городу.
- С 0 градусов до рабочей температуры около 18 минут. Шесть минут прогрева, а затем езда со средней скоростью 30 км/ч.
Прогрев на улице. В условиях гаража время прогрева немного снижается.
Из этих средних цифр можно сделать вывод, что если У Вас минус десять градусов, сильный ветер и двигается Ваш автомобиль накатом со спуска, то 20 минут это еще быстрый прогрев
Поэтому делайте выводы и не мешайте машине работать.
Читайте также: Плавают обороты на ВАЗ 2114 на холостом ходу – 11 причин от самой вероятной до редких проблем
Рабочая температура
Рабочая температура двигателя зависит от охлаждающей системы. Целью системы является — обеспечение благотворных условий работы двигателя, и их поддерживания. Во время сгорания топливной смеси достигается температура ближе к 2000 градусов.
Система охлаждения максимально снижает данный показатель, поддерживая температуру в районе 80 — 90 градусов. Такая температура и является оптимально рабочей.
В зоне риска штатного перегрева — автомобили 2000-2010-х гг. с пробегом от 100 тыс. км и подержанные машины с неизвестной историей обслуживания. Турбированные двигатели имеют более низкую рабочую температуру, но и больше страдают от перегрева, а в случае с загрязнённым интеркулером он им обеспечен.
Последствия превышения рабочей температуры двигателя
Прежде всего, повышение температуры в двигателе ведет к интенсивному кипению и испарению охлаждающей жидкости. Как только охлаждение прекращается, температура силового агрегата начинает расти еще быстрее.
Перегрев двигателя приводит к изменению свойств металла и его расширению. Детали начинают деформироваться и менять свои нормальные размеры, что приводит к их заклиниванию.
При сверхвысоких температурах тепловые зазоры между металлическими элементами силового агрегата нарушаются, что вызывает следующие негативные последствия:
- Ускоренный износ рабочих узлов
- Деформации и поломки механизмов
- Уменьшение мощности двигателя
- Возникновение детонации
- Несанкционированное воспламенение горючего
Методы восстановления нормальной температуры
При обнаружении завышенной температуры двигателя необходимо заглушить его и, для начала, убедиться в достаточном объеме антифриза. При необходимости следует долить охлаждающую жидкость в радиатор.
Далее нужно осмотреть систему, чтобы исключить возможные протечки, обследовать радиатор на предмет герметичности.
Если после доливки антифриза температура двигателя продолжает расти, лучше обратиться в специализированный сервисный центр, где проведут компьютерную диагностику силового агрегата.
Наиболее частыми причинами перегрева двигателя являются неисправности системы охлаждения:
- Сбои в работе клапана термостата
- Поломка электрического вентилятора
- Засорение трубок радиатора
- Поломка клапана крышки расширительного бачка
- Протечки в корпусе насоса
- Нарушение герметичности системы
Своевременной обнаружение и устранение этих неисправностей – залог стабильной и долговременной работы двигателя.
Под штатным перегревом подразумевается ситуация, когда система охлаждения не может оптимизировать температуру охлаждающей жидкости до нормального значения. При этом двигатель еще не дошел до аварийной температуры, поэтому лампочка не загорается.
Как работают современные системы охлаждения?
Они устроены значительно сложнее, чем те, с которыми знакомят на уроках в автошколе. Так, у всех ныне продающихся новых машин используется система охлаждения с несколькими скоростями вращения вентиляторов обдува радиатора или даже несколько вентиляторов с несколькими режимами работы. И управляется система не простыми термовыключателями, а через электронный блок управления, в зависимости от скорости, нагрузки, режима работы климатической установки и многих других факторов.
Почти на всех машинах используется регулируемый термостат, имеющий два диапазона работы за счет нагревательного элемента. На некоторых машинах термостата вообще нет — он заменен на модуль золотниковых клапанов с электронным управлением. На многих премиальных машинах стоит «воздушный термостат» — жалюзи с электроприводом, улучшающие аэродинамику машины на высоких скоростях.
Что касается водяных насосов, то простая помпа с приводом от коленчатого вала пока лидирует по распространенности, но есть конструкции с регулируемым приводом или даже с электроприводом помпы.
Столь важную, и к тому же сложную систему необходимо контролировать. У большинства автомобилей есть контрольная лампа температуры, срабатывающая при перегреве, и
указатель температуры двигателя. Почти все автовладельцы считают достаточным условием отсутствия перегрева нахождение стрелки указателя в допустимой зоне, обычно «зеленой» или «желтой», и отсутствие сигнала аварийной системы о перегреве или нехватке антифриза.
Но система контроля тоже управляется электроникой, и старается «не напрягать» автовладельца «лишней» информацией о работе машины. Так, почти всегда стрелочный индикатор и даже цифровые указатели температуры не отражают истинных показателей.
Стрелка будет показывать те же «примерно 90» и при температуре 85, и при температуре 125. В процессе работы машины стрелка может мертво стоять на месте, хотя мотор при работе в пробках будет прогреваться значительно сильнее, чем при движении по трассе. И лишь при настоящем перегреве, обычно при повышении температур до 130-150 градусов стрелка сдвинется с места, перед самым срабатыванием аварийного индикатора.
Единственным надежным способом контроля остается проверка рабочей температуры с помощью сканеров, через OBD-II интерфейс или иной способ доступа к служебной информации блока управления двигателем.
Что такое «штатный перегрев»
Как вы уже поняли, «штатная» работа системы охлаждения сейчас — понятие весьма условное. Даже при отсутствии мигающих красных индикаторов на приборной панели температура может быть уже далека от оптимальной. Например, бензиновые моторы BMW настроены на работу при температурах 115-125 градусов, а реальная рабочая температура может быть еще выше, причём без всяких ошибок.
Да и у куда более простых Opel и VW моторы вполне штатно прогреваются до 115-120 градусов. От таких температур уже недалеко до «настоящего» перегрева, ведь системы охлаждения постоянно находятся под давлением и работают на пределе. Малейшее изменение параметров или утеря герметичности сразу приведут к более серьезной поломке.
У современных машин случается такая неисправность, как «нормальный перегрев». Это когда система управления не может снизить температуру двигателя до оптимальной для данного режима движения, несмотря на задействование всех возможностей, но при этом температура все же меньше «аварийной», когда сработает аварийный датчик и система охлаждения не выдержит давления.
В некоторых случаях происходит локальное повышение температуры части мотора выше конструктивного максимума. Несмотря на кажущуюся «несерьезность» подобной неисправности, она, тем не менее, быстро разрушает двигатель, а водитель машины может даже не догадываться о причине всех неприятностей.
Большая часть автомобилей с регулируемой системой охлаждения возрастом более трех лет в той или иной степени подвержена подобному дефекту. При этом заметить отклонения в работе двигателя непрофессионалу сложно. Ведь индикатор температуры твердо указывает «норму», а то, что машина едет чуть хуже, что кондиционер хуже холодит, что расход топлива растет и понемногу расходуется масло, большая часть водителей не заметит.
Кстати, визит в сервис тут, скорее всего, не поможет, ведь в логах ошибок, скорее всего, будет пусто. А вот расхождение между желаемой и реальной рабочей температурой тем временем составляет до 30-40 градусов. Подобного рода проблемы просто заложены в конструкции современных европейских авто. Ради уже упомянутых выше показателей экологичности и экономичности на холостом ходу они «обязаны» разогреваться до 120-130 градусов. Это слишком много для работы под нагрузкой, а вот для стояния на месте в пробке — вполне допустимо. Но вот вы трогаетесь с места, да ещё желаете «прохватить». Моментально скинуть температуру до оптимальных «ходовых» 85-90 градусов невозможно, так что мотор какое-то время будет крутиться при весьма опасных температурах.
Как следствие — детонация, повреждения поршней и выкрашивание покрытий гильз цилиндров на «цельноалюминиевых» моторах. А еще пониженное давление масла, а значит задиры и прихваты. Да и температура поршня и поршневых колец под нагрузкой резко растет, а масло коксуется. А с возрастом проблема разрастается, ведь из-за грязных радиаторов, проскальзывания ремней помпы, ухудшения теплопередачи от стенок ГБЦ, старения вентиляторов системы охлаждения и просадок напряжения рабочая температура двигателя постепенно перестает снижаться с «холостых» 130 до «ходовых» 90 даже при длительной работе под нагрузкой.
Заодно при обращении в сервис считайте ошибки системы управления двигателем. Например, ошибки датчиков и нарушение смесеобразования приводит к изменениям температурного режима.
При какой температуре стоит начать движение
Если на улице зима, то для качественной прокачки масла по каналам мотора силовой агрегат должен прогреться до отметки в 80-90 градусов. Если на дворе лето, то начинать движение можно при прогреве мотора до 70-80 градусов. Масло при плюсовой температуре достаточно жидкое, чтобы должным образом прокачалось ко всем деталям ДВС.
Дождаться до выхода двигателя на рабочую температуру перед поездкой необходимо, чтобы во время нагрузки его детали не страдали от сухого трения. Но такой прогрев необходим после длительного простоя, например, утром. При последующих запусках мотора эта процедура не требуется, так как масло еще не успело полностью стечь в поддон.
Если двигатель не прогревается до рабочей температуры
У данной проблемы есть несколько причин:
- Зимой во время прогрева мотора водитель сразу включает печку;
- Сильный мороз;
- Некорректная работа термостата или его заклинило в открытом положении (охлаждающая жидкость сразу циркулирует по большому кругу);
- Выход из строя температурных датчиков.
Если мотор медленно прогревается, и слишком рано начать интенсивную езду, особенно на высоких оборотах и в горку, то мотор не будет получать достаточное количество смазки (масляное голодание). Из-за этого его детали быстрее придут в негодность. Так как от температуры ДВС зависит его КПД, то холодный силовой агрегат будет менее приемистым.
Чтобы мотор прогревался на морозе быстрее, не стоит сразу же включать печку – от нее все равно не будет толку, пока ДВС не разогреется. Заклинивший термостат необходимо заменить, а если на улице сильный мороз, то можно предотвратить сильное охлаждение антифриза. Для этого можно установить жалюзи на часть радиатора, чтобы он обдувался во время езды лишь частично.
